一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统、方法及介质与流程

本发明涉及无功补偿控制器测量，具体为一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统、方法及介质。

背景技术：

1、目前，在电力系统的某个集中的节点，常会设置一个无功补偿装置，如同步调相机、电容器组或静止无功补偿器（svc），来为该节点及其所连接的多个变压器提供统一的无功补偿。

2、而在电力系统中存在负荷为单一大负荷且停机时，如果无功补偿电容器仍在运行，那么变压器二次电流将主要由这些电容器产生的电流构成，电容器在交流电路中会产生容性电流，而由于有功电流约等于零，这种电流可能会导致控制器无法准确区分纯电容电流和电感电流。如果控制器误将电容电流判为电感电流，它会继续投入电容器以导致电网中出现过补偿现象，即电网中的无功功率过多，会导致电网中的电压升高，可能对电网设备造成损坏。同时，过多的无功功率在电网中流动会增加电能损耗，降低电网效率。

3、为此，本发明提供一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统、方法及介质。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统、方法及介质，以能够针对无功补偿控制器的电流波形测量进行优化，使高压无功补偿控制器能够更准确地区分纯电容电流和电感电流，确保控制器的准确性和可靠性。

2、为了实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统，包括：

3、电流监测模块，对所有与无功补偿控制器连接的变压器二次侧进行电压信号与电流信号的监测，将电压信号与电流信号转化为输入到无功补偿控制器的主控芯片上进行数字化处理，并以波形进行数据显示输出；

4、参数计算模块，将采集到的电流波形设定初始采样周期，并获取一个周期内的电压和电流信号的样本数据，计算得到电流滞后于电压的相位差；

5、阈值调节模块，设定多级的容性阈值，将相位差落入一级容性阈值的变压器标记为高负荷节点，调整其容性阈值的判定等级及采样周期；

6、策略判断模块，将全部高负荷节点反馈给无功补偿控制器的主控芯片，用于控制无功补偿控制器的工作状态。

7、在一些实施方式中，关于多级容性阈值的设定方式是将一级容性阈值的最小值从-90°开始，逐步增加相位差的最大值，以生成多个相位差区间，设定不同级别容性阈值的区间数量，设定当前区间的索引，并设定一个增量，所述增量表示每个区间的相位差最大值的增加量，得到每一级容性阈值的区间范围。

8、在一些实施方式中，设定高负荷节点的预设采样周期数，在后续预设采样周期数内，所述高负荷节点都执行下一级容性阈值的判定，当所述高负荷节点在预设采样周期数内再次落入当前执行等级的容性阈值时，该高负荷节点的预设采样周期数刷新重计，并再执行下一级容性阈值的判定，直到该高负荷节点的相位差在预设采样周期数内没有落入对应级别的容性阈值内。

9、在一些实施方式中，当所述高负荷节点的相位差在预设采样周期数内没有落入对应级别的容性阈值内，则所述高负荷节点的容性阈值判定等级向下降低一级，直到恢复成一级容性阈值的判定状态。

10、在一些实施方式中，对所述高负荷节点的采样周期进行调整，将初始采样周期除以缩短周期的比例因子，得到调整后的高负荷采样周期，其中，所述比例因子，使得所述高负荷节点在一个采样周期内的采样次数不变且采样频率缩短。

11、在一些实施方式中，从二级容性阈值开始，设定对应不同等级容性阈值的补时系数，计算得到最低采集周期时长与实际采集周期时长，并将二者进行大小对比，根据对比结果作出对应补偿操作。

12、在一些实施方式中，计算得到最低采集周期时长与实际采集周期时长的具体方式为：通过获取预设采样周期数和初始采样周期，得到最低采集周期时长，再结合高负荷采样周期计算实际采集周期时长，若最低采集周期时长大于实际采集周期时长，则表示需要进行时间补偿。

13、在一些实施方式中，所述时间补偿的具体方式为：使用最低采集周期时长与实际采集周期时长做差值得到补偿时长，所述补偿时长内，所述高负荷节点仍按照当前级别的容性阈值作相位差的判定，直到超过补偿时间。

14、本发明还提供如下技术方案：一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析方法，包括如下步骤：

15、对所有与无功补偿控制器连接的变压器二次侧进行电压信号与电流信号的监测，将电压信号与电流信号转化为输入到无功补偿控制器的主控芯片上进行数字化处理，并以波形进行数据显示输出；

16、将采集到的电流波形设定初始采样周期，并获取一个周期内的电压和电流信号的样本数据，计算得到电流滞后于电压的相位差；

17、设定多级的容性阈值，将相位差落入一级容性阈值的变压器标记为高负荷节点，调整其容性阈值的判定等级及采样周期；

18、将全部高负荷节点反馈给无功补偿控制器的主控芯片，用于控制无功补偿控制器的工作状态。

19、本发明进一步提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统。

20、本发明所提供的技术方案相比现有技术，具备的有益效果如下：

21、其一，本发明通过使用多级阈值可以更精细地捕捉电流滞后于电压的相位差，这有助于准确识别容性电流，避免出现控制器将容性电流误判成感性电流的现象，通过细化阈值，可以减少误判和漏判的概率，确保系统响应的准确性。

22、其二，本发明能够根据实时监测结果自动调整阈值和采样周期频率，当识别到高负荷节点时，通过上调容性阈值判定等级和缩短采样频率，系统可以更敏感、准确地响应电力负载的变化。

技术特征：

1.一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统，其特征在于，关于多级容性阈值的设定方式是将一级容性阈值的最小值从-90°开始，逐步增加相位差的最大值，以生成多个相位差区间，设定不同级别容性阈值的区间数量，设定当前区间的索引，并设定一个增量，所述增量表示每个区间的相位差最大值的增加量，得到每一级容性阈值的区间范围。

3.根据权利要求1所述的一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统，其特征在于，设定高负荷节点的预设采样周期数，在后续预设采样周期数内，所述高负荷节点都执行下一级容性阈值的判定，当所述高负荷节点在预设采样周期数内再次落入当前执行等级的容性阈值时，该高负荷节点的预设采样周期数刷新重计，并再执行下一级容性阈值的判定，直到该高负荷节点的相位差在预设采样周期数内没有落入对应级别的容性阈值内。

4.根据权利要求3所述的一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统，其特征在于，当所述高负荷节点的相位差在预设采样周期数内没有落入对应级别的容性阈值内，则所述高负荷节点的容性阈值判定等级向下降低一级，直到恢复成一级容性阈值的判定状态。

5.根据权利要求4所述的一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统，其特征在于，对所述高负荷节点的采样周期进行调整，将初始采样周期除以缩短周期的比例因子，得到调整后的高负荷采样周期，其中，所述比例因子，使得所述高负荷节点在一个采样周期内的采样次数不变且采样频率缩短。

6.根据权利要求5所述的一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统，其特征在于，从二级容性阈值开始，设定对应不同等级容性阈值的补时系数，计算得到最低采集周期时长与实际采集周期时长，并将二者进行大小对比，根据对比结果作出对应补偿操作。

7.根据权利要求6所述的一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统，其特征在于，计算得到最低采集周期时长与实际采集周期时长的具体方式为：通过获取预设采样周期数和初始采样周期，得到最低采集周期时长，再结合高负荷采样周期计算实际采集周期时长，若最低采集周期时长大于实际采集周期时长，则表示需要进行时间补偿。

8.根据权利要求7所述的一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统，其特征在于，所述时间补偿的具体方式为：使用最低采集周期时长与实际采集周期时长做差值得到补偿时长，所述补偿时长内，所述高负荷节点仍按照当前级别的容性阈值作相位差的判定，直到超过补偿时间。

9.一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述权利要求1-8中任意一项所述的一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统。

技术总结
本发明涉及无功补偿控制器测量技术领域，公开了一种高压无功补偿控制器的电流波形测量与分析系统、方法及介质，包括电流监测模块，对所有与无功补偿控制器连接的变压器二次侧进行电压信号与电流信号的监测，将电压信号与电流信号转化为输入到无功补偿控制器的主控芯片上进行数字化处理，并以波形进行数据显示输出。本发明通过使用多级阈值可以更精细地捕捉电流滞后于电压的相位差，这有助于准确识别容性电流，避免出现控制器将容性电流误判成感性电流的现象，可以减少误判和漏判的概率，确保系统响应的准确性。

技术研发人员：吴画佳,刘松,周焱
受保护的技术使用者：上海伯格莱恩科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/20